本站原创【摘 要】本文通过对矿井涌水类型及淹井事故原因进行分析,总结矿井地质研究综合工作对矿井防治水的重要性,并以此提出矿井防治水对策.
【关 键 词】矿井地质综合研究防治水对策
1.井田概况
德化县煤矿位于德化县上涌镇曾坂村,区内山峦起伏,沟谷纵横,最高点标高+884.0m,最低侵蚀基准面标高+640m,相对高差244m.
区内地表最大水体为涌溪,年平均流量为15.87m3/秒；次一级水体是矿区东部边界湖头一号沟、中部湖头二号沟、曾坂一号沟主要是呈羽状发育的沟谷水,由南向北流入涌溪.
本区属亚热带季风气候,全年温湿多雨,年平均降雨量1200～1500mm,每年3～8月为雨季,降雨量占全年80%,9月至次年2月为旱季.
德化县煤矿生产能力４万吨/年,为暗斜井片盘开拓,现最低生产水平+600水平.矿井水文地质较为简单、较为规律.矿井自建井投产以来,发生数次淹井事故.本文着重对矿井涌水类型和淹井事故发生原因进行分析,并提出防范措施.
2.影响矿井涌水量类型
2.1含水层渗水
2.1.1第四系：为岩石风化之坡积残积物.岩性为砂土夹岩石碎块,以孔隙水为主,属潜水带.流水量受季节影响大,一般旱季干涸.
2.1.2.翠屏山组：岩性以细砂岩、细粉砂岩、砂质泥岩为主.富水性弱至中,为煤层间接充水含水层.
2.1.3童子岩组三段：岩性由细砂岩,细粉砂岩,砂质泥岩及煤组成.含水性很不均匀.
2.1.4童子岩组二段：岩性主要由砂质泥岩、泥岩、细粉砂岩组成.节理裂隙不发育,为相对隔水岩组.
2.1.5文笔山组：岩石完整,节理裂隙不发育,为煤系地层下伏之隔水岩组.
2.1.6栖霞组：岩性由硅质岩、燧石灰岩和灰岩组成.岩溶裂隙发育,富水性中等,为溶隙含水层.
2.1.7岩脉：多为石英斑岩,一方面岩脉的侵入造成岩脉邻近岩层裂隙的发育,使地下水竖向上形成水力联系,另一方面,岩脉本身为隔水岩层,阻隔地下水横向上的水力联系.
2.2断裂构造带导水
区内导水断层主要是F3及其次一级断层,其导水性已在曾坂矿井和山茶矿井得以证实,如F7、F14、F15等其已在+600阶段证实为导水断层.
2．3老窑突水:区内封闭的原小煤窑,大部分为下山开采,其井巷直接勾通了地表水或含水层与矿井的联系,在雨季时,地表水沿老窑直接涌入井下.
2．4防水墙突水.
2．5地表水渗入.
3引起矿井涌水量增大造成淹井事故的主要原因
从矿井淹井事故的原因分析,有很多是由主客观原因造成的.通过对曾坂矿井和山茶矿井突水淹井事故分析主要原因可归纳为以下几个方面.
3.1矿井地质研究不够.
通过多年来对矿井地层含水性和断层导水性研究及涌水量观测,矿井正常涌水主要来源不是老空区透水,而是大气降水沿含水层或断层渗漏到井下.如F7断层其一盘为煤系地层,另一盘为翠屏山组,翠屏山组地层裂隙水沿该断层直接渗入井下.
3.2对矿井范围内小煤窑调查监测力度不够.
在区内的原小煤窑,虽然在2000年对各小煤窑硐口进行封闭处理,但没有及时对其涌水状况作跟踪监测,随着涌水积聚,水量增加,积水突然涌入矿井,发生淹井事故.
3.3防水工程质量差.
在修筑防水墙时,由于没有较好处理巷道基础,存在着质量隐患.随着水量增加,水压增大,工程无法承受矿井涌水压力,造成突水淹井事故.
3.4违章操作.
在建设矿井防水工程时就制定防水墙防水操作规程,要求对防水墙闸阀要经常开启维护.一旦井下涌水量急剧增大时,通过关闭闸阀,用防水墙来挡住水流,控制流量,来预防突水事故.由于操作工人没有按操作规程要求对其闸阀开启和维护,造成闸阀生锈不能开启,致使工程没有发挥应有作用.
3.5防洪物质准备不足.
3.6、井下工人缺乏防水抗灾知识.
综上所述,矿井发生淹井事故往往是主观认识不强,各种安全制度落实不够彻底.
4矿井防治水主要措施
为了减少或预防矿井发生突水淹井事故,变被动救灾为主动防范,一方面要求正确执行“以防为主,防治结合”的原则,另一方面要加强水文地质研究工作,要做到“有疑必探,先探后掘”.具体防范措施如下：
4.1加强矿井地质和水文地质研究工作.
虽然区内有的地层隔水性较好,能起到阻隔涌水,但由于断层,特别是次一级断层较为发育,给矿井涌水提供了导水通道.从矿井历年来的涌水观测表明,矿井的涌水70%是大气降水通过断层或次一级断层涌入井下的,因此加强矿井地质和水文地质研究对于减少矿井涌水显得尤为重要.要求在生产设计时必需充分考虑断层的导水性且在生产有关图件上详细标注各生产阶段导水断层的准确位置,并要求工作面在采掘过程中能不掘通导水断层的尽可能不掘通或绕过导水断层掘进,这样可大大减少矿井涌水量.
4.2排洪导流.
4.3修底补漏.
在沟谷边缘采空区塌陷裂隙区及流经矿区河道漏水地段,用水泥、石料、砖、粘土等,对其底部进行夯实修筑,修成人造隔水层.
4.4防老窑突水.
对区内小煤窑的位置、范围、采空区面积进行测量,并圈定积水边界、警戒线,当掘进巷道进入此警戒线就要警惕积水的威胁；做到先探后掘,一旦发现有突水征兆,应立即停止掘进,待积水威胁排除后方能进一步进行掘进工作,且探水作业时必须编制《探放水设计说明书》,并经安全生产部门论证才可进行探水作业,探水作业人员应严格按《探放水设计说明书》操作,严禁违章作业.
4.5修筑防水工程.
对废弃巷道修筑防水工程要埋设钢管及安装水压表,时刻观察水表及防水墙内水压变化,并对其闸阀要进行经常性维护保养.一旦发生突水事故,保证其真正发挥调节水量功能.
4.6加大排水设备检修维护和防洪物资的储备.
在雨季来临前,对矿井排水设备进行检修维护,保证设备正常运转,另一方面,要储备好防洪物质,一旦矿井涌水量急剧增大时,可用编织袋装粘土或煤来构筑多道防水墙,挡住水流,延缓水位上涨速度,为抗灾抢险赢得时间.
4.7制定防水害安全重任制.
根据雨季的特点,制定防水害计划、安全防范措施,特别是在台风和大瀑雨期间,要有专人负责,实行24小时值班巡查制度,对危险地段要时时观察,若有异情应及时组织人员按防灾计划,采取防范措施,以防治水害.
4.8清除淤积.
对泄洪沟渠淤泥要及时清理,保证泄洪通道畅通,确保洪水顺利通过.
4.9防水害安全知识培训工作.
要加强对职工进行水害及防治水害知识安全教育和培训,提高职工防治水害能力.
5结论
认真做好矿井地质等综合研究工作,对矿防治水顺利开展有很强的指导意义,在生产中应加强对矿井地形、地质、水文、岩石强度和气象条件等分析工作,总结矿井涌水量增加的类型、原因,努力改进防治水安全措施,对存在隐患认真及时整改,严加防范,可大大减少矿井淹井事故发生.